第11讲 硫及其化合物
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复习目标 1. 了解硫及其重要化合物的性质和应用,了解SO的检验方法。2. 了解火山喷发中含硫物质的转化。3. 了解以硫黄或FeS2为原料制备硫酸的工艺流程及原理。4. 了解酸雨和雾霾的形成过程及脱硫的方法。
熟记网络
课前自测 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1) 水银温度计若不慎打破,应立即用硫黄粉末覆盖( )(2) (2024·无锡期末)SO2可使石蕊溶液褪色( )(3) (2023·常州期中)活性炭和SO2使品红褪色的原理相同( )(4 )(2024·如东期末)SO2分别与H2O和H2S反应,反应类型相同( )(5) 下列转化在指定条件下能进行:SO2SO3( )(6) (2024·南京六校期初)用pH计测定SO2和CO2饱和溶液的pH,前者pH小,说明H2SO3酸性比H2CO3强( )(7) (2023·重庆卷)浓硫酸分别与Cu和C反应,生成的酸性气体相同( )(8) (2023·如东期初)焙烧时浓硫酸将Se氧化为SeO2:Se+2H2SO4(浓)SeO2+2SO2↑+2H2O( )(9) (2024·海安中学)向过氧化氢和氯化钡混合液中滴加亚硫酸钠溶液,产生白色沉淀,说明过氧化氢将亚硫酸盐氧化( )(10) 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊( )(11) 向硫化钠固体滴加浓硫酸制硫化氢( )(12) (2023·辽宁卷)用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化( )(13) 下图验证SO的存在 ( )
考点1 硫
知 识 梳 理
自然界中硫元素的存在形态
1. 游离态:____________附近或地壳的岩石里。
2. 化合态:主要以硫化物和硫酸盐形式存在。
(1) 常见硫化物:黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)。
(2) 常见硫酸盐
俗名 化学式 颜色 用途
熟石膏 2CaSO4·H2O 白色 塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
生石膏 CaSO4·2H2O 白色 水泥添加剂
绿矾 ______________________________ 浅绿色 用于配制蓝黑墨水,补血剂
胆矾、蓝矾 ______________________________ 蓝色 配制波尔多液、镀铜液
芒硝 ____________________________________ 白色 造纸,制缓泻剂、合成洗涤剂
明矾 _____________________________________________ 白色 净水剂
重晶石 _______________ 白色 制白色颜料等
注意:矾是指含结晶水的金属硫酸盐。
硫
1. 硫的结构
硫单质有S2、S4、S6、S8等多种同素异形体。S8()的硫原子杂化方式为_________。
2. 硫的物理性质
硫黄是一种淡黄色晶体,属于______晶体,熔点低,易熔化。硫的密度比水大,___溶于水,___溶于CS2,___溶于酒精。
3. 硫的化学性质
(1) 与金属反应
Fe+S_________、2Cu+S____________、
Hg+S===HgS
(2) 与非金属反应
S+H2H2S、S+O2SO2
(3) 与氧化性酸反应
S+___H2SO4(浓) ___________________________;
S+___HNO3(浓)_____________________________________________。
(4) 与碱反应(歧化反应)
___S+___NaOH___________________________________________________
(用热碱溶液清洗硫)。
4. 硫的用途
硫可制农药、硫酸、黑火药、染料、橡胶制品等。
①洒落的水银(Hg)可撒硫粉处理。
②氯气与变价金属反应时,生成高价态金属氯化物(如Cl2、Cl3);而硫与变价金属反应时,生成低价态金属硫化物(如2S、S);故氧化性:Cl2>S。
③硫与O2反应时,无论O2少量或过量,均生成SO2而不是SO3。
④黑火药爆炸反应:S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。
典 题 悟 法
(2024·江苏各地模拟重组)下列物质结构与性质或物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. S8为非极性分子,易溶于Na2S溶液
B. S单质具有氧化性,常用于实验室处理汞
C. S单质为淡黄色固体,可制备硫化橡胶
D. S单质有还原性,可用于配制黑火药
考点2 二氧化硫和三氧化硫
知 识 梳 理
SO2的结构
SO2中,硫原子的杂化类型为_________,SO2的空间结构为______,是______(填“极性”或“非极性”)分子,属于______晶体。
SO2的物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(常温下,1体积水可溶解40体积SO2)。
SO2的化学性质
1. 酸性氧化物的性质
(1) 与水反应:SO2+H2O??H2SO3
(SO2使紫色石蕊试液变红,SO2过量红色也不会褪去)
(2) 与碱性氧化物反应:CaO+SO2===CaSO3
(3) 与碱反应
NaOH+SO2(过量)===__________________;
2NaOH+SO2(少量)===______________________________。
(NaOH溶液吸收SO2尾气);
SO2+Ca(OH)2===___________________________
(少量SO2能使澄清石灰水变浑浊)。
(4) 与盐反应
SO2+Na2SO3+H2O===_____________________;
SO2(过量)+NaHCO3===______________________________。
2. 氧化性
SO2+2H2S===_____________________(气相反应);
___SO2(过量)+___Na2S+____________===______________________________。
3. 还原性
2SO2+O22SO3(SO2催化氧化);
SO2+H2O2===_______________;
SO2+Na2O2===__________________;
3SO2+2HNO3(稀)+____________===______________________________;
SO2+___Fe3++____________===____________________________________;
SO2+Cl2+____________===______________________________
(SO2使氯水褪色);
___SO2+___MnO+____________===_______________________________________(SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色)。
4. 漂白性
SO2能使品红溶液褪色,加热后红色恢复。漂白原理是非氧化还原反应。
SO2的实验室制法
1. 原理:Na2SO3+H2SO4(浓)===__________________________________________或2NaHSO3+H2SO4(浓)===__________________________________________________。
2. 发生装置(固+液→气体)
图中橡皮管a的作用是平衡气压,便于分液漏斗中的液体顺利流下。
3. 收集方法:______排空气法。
4. 尾气处理:装置如图,需防倒吸。
SO2的用途
1. SO2漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。
2. SO2可用于杀菌消毒。
3. 食品中添加适量的SO2可以起到防腐和抗氧化等作用。
SO3
1. SO3的结构
SO3中硫原子的杂化类型为_________,SO3的空间结构为_______________,是_________(填“极性”或“非极性”)分子,属于______晶体。
2. SO3性质
在标准状况下为无色、针状晶体,能与水反应:SO3+H2O===H2SO4,SO3是______氧化物,具有______氧化物的通性,能与活泼金属的碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐。
(1) 使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2,也可能是SO2。
(2) 除去CO2中少量SO2,用________________________溶液洗气,离子方程式:__________________________________________________________________。
(3) SO2、H2SO3、NaHSO3、Na2SO3的转化关系(类比CO2、H2CO3、NaHCO3、Na2CO3的转化关系):
写出①的离子方程式:________________________________________________;
写出②的离子方程式:________________________________________________;
写出③的化学方程式:_______________________________________________________________;
写出④的化学方程式:________________________________________________________________。
(4) 体现SO2性质的实验
①体现还原性:SO2使酸性高锰酸钾溶液、氯水(或溴水、碘水)褪色。
②体现氧化性:将SO2通入氢硫酸或硫化钠溶液中,出现淡黄色浑浊。
③体现酸性:将SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红(SO2不能漂白紫色石蕊溶液);将SO2不断通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液红色褪去。
④体现漂白性:SO2使品红溶液褪色。
(5) 通常情况下,CO2、SO2、SO3通入可溶性钙盐(或钡盐)溶液中的现象归纳
气体 溶液 现象 说明
CO2 CaCl2或BaCl2溶液 无明显现象 不反应(忽略CO2与水的反应)
SO2 CaCl2或BaCl2溶液 无明显现象 不反应(忽略SO2与水的反应)
SO2 Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀 生成BaSO4沉淀(酸性条件下;NO具有强氧化性,将SO2氧化为SO)
SO3、SO2 BaCl2溶液 产生白色沉淀 只生成BaSO4(无BaSO3生成)
具有漂白性的物质和漂白原理
具有漂白性的物质 漂白原理 变化类型 漂白特点
活性炭 吸附漂白 物理变化 不可逆
①HClO、NaClO、Ca(ClO)2②Na2O2、H2O2③O3等 氧化漂白 化学变化 不可逆
SO2 化合漂白 化学变化 可逆
典 题 悟 法
物质的转化
下列转化关系正确的是______(填字母)。
A. (2024·南外·金陵·海安中学联考)SO2CaSO3CaSO4
B. (2023·泰州中学)SO2NaHSO3
C. (2023·如东期中)H2SO4(浓)SO2H2SO3
D. (2023·镇江期初)SOSO2S
下列化学反应表示正确的是( )
A. (2023·扬州期初)SO2通入漂白粉溶液中产生白色浑浊:SO2+Ca2++2ClO-+H2O===CaSO3↓+2HClO
B. (2024·如皋适应性一)过量氨水中通入少量SO2:SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O
C. (2023·镇江期中)SO2还原水溶液中的H2SeO3(Ka1=3.5×10-3):2SO2+H2SeO3+H2O===Se↓+2SO+3H+
D. (2023·南京期初)CaO吸收SO2的反应:CaO+SO2===CaSO4
物质的性质、用途及制备
(2024·江苏各地模拟重组)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. CaO能与SO2反应,可作工业废气脱硫剂
B. SO2具有漂白性,可用作制溴工业中溴的吸收剂
C. SO2有氧化性,可用作葡萄酒的添加剂
D. SO2具有还原性,可用于漂白纸浆
(2024·南通三模)实验室制取、收集SO2并验证其性质。下列装置不能达到实验目的的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制取SO2
B. 用装置乙收集SO2
C. 用装置丙验证SO2的漂白性
D. 用装置丁验证SO2的还原性
(2024·苏州模拟)取少量SO2水溶液,进行水溶液性质探究。下列实验方案不能达到实验目的的是(A)
选项 实验目的 实验方案
A 探究氧化性 滴加几滴盐酸酸化的BaCl2溶液,再滴加5 mL 3%的H2O2溶液,振荡,观察实验现象
B 探究还原性 滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察溶液颜色的变化
C 探究酸性 滴加紫色石蕊溶液,观察溶液颜色变化
D 探究漂白性 滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
考点3 硫酸
知 识 梳 理
H2SO4分子的结构
H2SO4结构式为______,分子中S采取_________杂化,分子为_________形。
浓硫酸的物理性质
浓硫酸是无色油状液体,高沸点(原因是___________________________),难挥发,与水以任意比例互溶,密度比水大。稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌(只能硫酸入水)。
稀硫酸的化学性质(写化学方程式)
1. 与指示剂反应:使紫色石蕊变红,遇酚酞不变色。
2. 与活泼金属(如铁)反应产生氢气(写化学方程式,下同):_______________________________________ __________________。
3. 与金属氧化物(如MgO)反应生成盐和水:___________________________________________________ ____________。
4. 与碱[如Ba(OH) 2]发生中和反应:
_____________________________________________________________________________。
5. 与某些盐(如BaCl2)反应生成新盐和新酸:
________________________________________________________________________。
浓硫酸的特性
特性 举例 说明
吸水性 向盛有少量胆矾(CuSO4·5H2O)的试管中加入适量的浓硫酸,搅拌,蓝色固体变成___色 水可以是气态水、液态水和结晶水,浓硫酸不能干燥碱性气体(如NH3)和还原性气体(如HBr、HI、H2S)
浓硫酸可以干燥H2、O2、CO2、HCl、SO2、Cl2等
脱水性 用玻璃棒蘸浓硫酸在白纸上写字,字迹变黑 H、O原子按照个数之比为2∶1脱去
浓硫酸使棉织品、木材变黑
强氧化性 浓硫酸与木炭共热 化学方程式:_____________________________________
氧化性和酸性 向盛有铜片的试管中加入浓硫酸,加热,产生的气体能使品红溶液______,析出固体,将试管内物质倒入水中,溶液变蓝色 化学方程式:_____________________________________
脱水性和强氧化性 向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,放出能使品红溶液褪色的有刺激性气味的气体 蔗糖变黑,说明浓硫酸具有_________;放出能使品红溶液褪色的有刺激性气味的气体,说明生成了二氧化硫,浓硫酸具有____________
高沸点、难挥发 利用浓硫酸制取低沸点、易挥发的酸 H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑
浓硫酸与金属反应的一般规律
1. 钝化:常温下,浓硫酸使Fe、Al、Cr等金属表面形成一层致密氧化膜,从而阻止反应进一步发生。钝化时,也发生了化学反应。常温下,可用铁或铝制容器盛放浓硫酸。
2. 加热条件下,浓硫酸与金属Cu反应产生的气体是SO2。但随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐变小,稀硫酸不再与Cu反应,故1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2的物质的量小于1 mol。
3. 常温下,浓硫酸与金属Zn反应产生的气体是SO2,当浓硫酸变成稀硫酸后,稀硫酸与Zn反应生成H2。
4. 浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性(浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性)。
硫酸的工业制备——接触法
1. 装置图
2. 生产过程(写化学方程式)
(1) SO2的制取和净化:______________________________________________________________。
(2) SO2催化氧化:_________________________________。
(3) SO3的吸收:_____________________________________________。
3. 尾气处理
(1) 先用石灰浆吸收SO2,后酸化,发生反应:
SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O,
CaSO3+2H+===Ca2++SO2↑+H2O(SO2循环利用) 。
(2) 用氨水吸收制氮肥:
①氨水吸收SO2:SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O或SO2+NH3·H2O===NH4HSO3。
②制氮肥:(NH4)2SO3+H2SO4===(NH4)2SO4+H2O+SO2↑、2NH4HSO3+H2SO4===(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑。
4. 注意事项
(1) 制得的SO2需净化,防止催化剂中毒。
(2) 用O2氧化SO2时反应的活化能很高,需有催化剂存在时才能生成SO3。
(3) 工业上不用水吸收SO3,而是用________________________吸收SO3。
SO的检验
1. 操作方法:向待测液中先加足量_________,无明显现象,再加入_____________________,产生白色沉淀。
2. 原理解释:先加足量_________的目的是_____________________________________________。
硫的含氧酸、含氧酸盐
1. 亚硫酸(H2SO3)
(1) 结构式:。
(2) 性质
①酸性:H2SO3是二元中强酸,是弱电解质,在水溶液中分步电离:
H2SO3??H++HSO Ka1=1.3×10-2
HSO??H++SO Ka2=6.24×10-8
可见,亚硫酸氢盐溶液也显酸性。
②还原性
2H2SO3+O2===2H2SO4
H2SO3+I2+H2O===H2SO4+2HI
2Fe3++ H2SO3+H2O===SO+2Fe2++4H+
③氧化性
H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O
④漂白性:H2SO3 (或SO2)能与一些有机色素结合生成无色有机化合物,如品红溶液与H2SO3 (或SO2)发生反应,溶液变为无色。
⑤不稳定性:H2SO3===H2O+SO2↑
2. 亚硫酸钠(Na2SO3)
(1) 主要具有还原性
SO+H2O2===SO+H2O
(2) 也具有氧化性
2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O
3. 焦硫酸(H2S2O7)
焦硫酸可看作是两分子硫酸之间脱去一分子水所得的产物:。
4. 硫代硫酸(H2S2O3)
(1) 硫代硫酸可看作是H2SO4分子中一个端基氧原子被硫原子取代而得的产物,结构式为。
(2) 硫代硫酸盐性质参见本书第2讲深度指津——S2O的性质。
5. 过一硫酸(H2SO5)
硫酸分子中的一个单键氧被过氧化氢的过氧链取代,得到过一硫酸,结构式为。
6. 过二硫酸(H2S2O8)
(1) 两个硫酸分子中的单键氧被同一过氧链取代,得到过二硫酸,结构式。
(2) S2O的结构为,其中S元素的化合价为+6,过氧键中O元素的化合价为-1,其余O元素的化合价为-2,S2O具有强氧化性。如:
2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+
S2O+2I-2SO+I2
典 题 悟 法
硫酸的性质及用途
(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析错误的是( )
A. 过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C. 过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D. 过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
(2023·海门二调)实验室制取SO2并检验SO2的性质,下列实验原理和装置均正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制备SO2
B. 用装置乙验证SO2水溶液的酸性
C. 用装置丙收集SO2
D. 用装置丁进行尾气处理
(2024·江苏各地模拟重组)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. H2SO4中H元素呈+1价,浓硫酸具有强氧化性
B. 浓硫酸具有强氧化性,可用于与CaF2反应制HF
C. 浓硫酸有脱水性,可用作干燥剂
D. H2SO4分子间存在氢键,呈黏稠状
SO的检验
(2024·江苏各地模拟重组)下列说法正确的是( )
A. 将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO
B. 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解,说明Na2SO3部分被氧化
C. 向溶液X中滴加少量稀盐酸,再滴加几滴Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,说明溶液X中含有SO
D. 向某溶液中加入Ba(OH)2溶液,振荡,观察有无沉淀生成,探究该溶液中含有SO
考点4 硫化氢 硫化物
知 识 梳 理
H2S
1. 分子结构:H2S中硫原子的杂化类型是_________,H2S的空间结构是______。
2. 物理性质:具有臭鸡蛋气味的无色有毒气体,能溶于水。
3. 化学性质
(1) 弱酸性
H2S+OH-(少量)===_____________________;
H2S+2OH-(过量)===________________________。
(2) 还原性
2H2S+O2(少量)_____________________;
2H2S+3O2(过量)___________________________;
2H2S(aq)+O2(少量)===_____________________
(氢硫酸露置在空气中容易变质);
2H2S(aq)+SO2===_____________________;
H2S(aq)+H2O2===__________________;
H2S(aq)+X2===_______________(X2为Cl2、Br2、I2);
H2S(aq)+___Fe3+===_________________________________;
H2S(aq)+H2SO4(浓)===______________________________;
___H2S(aq)+___HNO3(稀)===________________________________;
___H2S(aq)+___MnO+_________===_______________________________________;
(3) 不稳定性: H2SH2+S
4. 实验室制法:FeS与稀盐酸或稀硫酸反应,离子方程式为______________________________________ ________________。
5. H2S的检验:能使湿润的醋酸铅试纸变黑,化学方程式为H2S+(CH3COO)2Pb===PbS↓+2CH3COOH。
(1) 氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2>S,卤素单质可与硫化氢溶液或硫化物溶液反应生成硫单质。
如:I2+Na2S===2NaI+S。
(2) 强还原性离子[如S2-、HS-、SO、HSO]与氧化性离子[如Fe3+、MnO、ClO-、NO(H+)]在溶液中不能大量共存。
常见金属硫化物
常见金属硫化物有Na2S、FeS、ZnS、MnS、CuS、PbS等,其中,Na2S易溶于水,其他五种硫化物难溶于水,FeS、ZnS、MnS易溶于稀盐酸或稀硫酸,CuS、PbS难溶于稀盐酸或稀硫酸。
硫元素的价类二维图及其化合物的转化关系
1. 硫元素的价类二维图
2. 相同价态的不同含硫化合物间通过酸碱反应规律联系在一起,如:
(1)
(2)
3. 不同价态硫及其化合物的转化规律
(1) 当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其______的价态。
如H2S(aq)+H2SO4(浓)______________________________,
即H2S→___,H2SO4→_________。
(2) 相邻价态的硫元素之间不发生氧化还原反应。
如:S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸不反应。
(3) +4价的S既具有还原性,又具有氧化性。
写出HSO被酸性KMnO4溶液氧化的离子方程式:_____________________________________________ __________________________________________。
(4) 连续型氧化反应。
典 题 悟 法
H2S及其他硫化物
(2023·连云港中学)已知H2S的燃烧热为586.16 kJ/mol。下列化学反应表示正确的是( )
A. 在空气中煅烧FeS2的反应:FeS2+2O2Fe+2SO2
B. 在弱碱性条件下,FeS与CrO反应:FeS+CrO+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-
C. FeS与H2SO4反应的离子方程式:S2-+2H+===H2S↑
D. H2S的燃烧:2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 172.32 kJ/mol
物质的转化
(2023·南通三模)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A. 工业制酸:FeS2SO3
B. 火山喷发:H2SSO2
C. 尾气吸收:SO2Na2SO4
D. 酸雨侵蚀:H2SO4H2S
(2024·无锡期末)硫的氢化物硫化氢、二硫化氢(H2S2)均有弱酸性。下列指定反应的离子方程式表示正确的是( )
A. 使用硫化亚铁除去废水中汞离子:S2-+Hg2+===HgS↓
B. 黄铁矿在细菌作用下转化为强酸:2FeS2+2H2O+7O22Fe2++4H++4SO
C. 用Na2S2O3除去漂白废水中的余氯:S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+
D. 半胱氨酸[HOOCCH(NH2)CH2SH]和足量烧碱溶液反应:
HSCH2CH(NH2)COOH+OH-===HSCH2CH(NH2)COO-+H2O
含硫化合物性质探究
(2024·镇江期初)探究硫元素的单质及其化合物的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 探究目的 实验方案
A S与C的非金属性强弱 将SO2通入饱和NaHCO3溶液中,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
B H2S与H2SO4酸性强弱 将H2S通入CuSO4溶液中,产生黑色沉淀
C NaHSO3是否具有氧化性 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀
D Na2SO3溶液是否变质 向Na2SO3溶液中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,观察是否产生白色沉淀
(2024·南通一模)室温下,探究1.0 mol/L Na2SO3溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含有SO 向Na2SO3溶液中先滴加足量的稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,观察是否有沉淀产生
B Na2SO3溶液呈碱性的原因 向Na2SO3溶液中先滴加酚酞,再滴加BaCl2溶液至过量,观察溶液颜色变化
C SO是否具有漂白性 向溴水中滴加足量Na2SO3溶液,观察溶液颜色变化
D SO是否具有还原性 向Na2SO3溶液中先滴加几滴Na2S溶液,无明显现象,再滴加适量稀盐酸,观察是否有沉淀产生
硫元素的歧化反应与归中反应
1. 碱性歧化
3S+6OH-2S2-+SO+3H2O
2. 酸性归中
2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O
(与2H2S+SO2===3S↓+2H2O相似);
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。
特殊:Na22O3在酸性条件下可发生歧化反应:
S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O。
1. (2023·南京六校)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 硫化钠具有还原性,可用作Hg2+沉淀剂
B. 浓硫酸具有吸水性,可用于干燥硫化氢
C. 硫黄为淡黄色固体,可用作制硫磺皂
D. Na2S2O3有还原性,可用于消除纺织品漂白后的残留氯
2. (2024·海安中学)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是( )
A. 工业制硫酸过程中的物质转化:FeS2SO2H2SO3H2SO4
B. 工业尾气中的SO2处理:SO2CaSO3CaSO4
C. 硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:Na2S2O3+2H2SO4===Na2SO4+4SO2↑+3H2O
D. 钙基固硫主要反应:2CaO+O2+2SO22CaSO4
3. (2022·泰州中学)在给定条件下,下列物质间所示的转化可以实现的是( )
A. CaS(s)H2S(g)
B. CuS(s)H2S(g)
C. SO2(g)H2SO4(aq)
D. 浓硫酸SO2
4. (2024·盐城期末)室温下,探究0.1 mol/L K2SO3溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含有K+ 用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
B SO是否有还原性 向2 mL K2SO3溶液中滴加5~6滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
C SO是否有氧化性 向2 mL K2SO3溶液中滴加几滴K2S溶液,观察沉淀生成情况
D SO是否水解 向2 mL K2SO3溶液中滴加2 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液,观察沉淀生成情况
第11讲 硫及其化合物
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(1) √ (2) × (3) × (4) × (5) × (6) × (7) × (8) √ (9) × (10) √ (11) × (12) √ (13) ×
考点1
[知识梳理]
知识1
1. 火山喷口 2. (2) FeSO4·7H2O CuSO4·5H2O
Na2SO4·10H2O KAl(SO4)2·12H2O BaSO4
知识2
1. sp3 2. 分子 难 易 微
3. (1) FeS Cu2S (3) 2 3SO2↑+2H2O 6 H2SO4+6NO2↑+2H2O
(4) 3 6 2Na2S+Na2SO3+3H2O
[典题悟法]
典例1 B 【解析】 S8为非极性分子,易溶于非极性溶剂,与其易溶于Na2S溶液无关,A错误;硫单质用作橡胶硫化剂,体现的是硫的化学性质,与颜色无关,C错误;黑火药反应中S作氧化剂,D错误。
考点2
[知识梳理]
知识1 sp2 V形 极性 分子
知识3
1. (3) NaHSO3 Na2SO3+H2O CaSO3↓+H2O
(4) 2NaHSO3 NaHSO3+CO2
2. 3S+2H2O 5 2 2H2O 4NaHSO3+3S↓
3. H2SO4 Na2SO4 2H2O 3H2SO4+2NO 2 2H2O 2Fe2++SO+4H+ 2H2O 2HCl+H2SO4 5 2 2H2O 5SO+2Mn2++4H+
知识4
1. Na2SO4+SO2↑+H2O Na2SO4+2SO2↑+2H2O
3. 向上
知识6
1. sp2 平面三角形 非极性 分子 2. 酸性 酸性
[常考归纳]
(2) 饱和NaHCO3 SO2+2HCO===SO+2CO2+H2O
(3) HSO+H+===SO2↑+H2O HSO+OH-===SO+H2O 2NaHSO3Na2SO3+SO2↑+H2O Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
[典题悟法]
典例2 CD 【解析】 SO2与CaCl2溶液不反应,A错误;SO2与过量NaOH生成Na2SO3,B错误。
典例3 B 【解析】 SO2有还原性,ClO-有氧化性,二者发生氧化还原反应:SO2+Ca2++ClO-+H2O===CaSO4↓+Cl-+2H+,A错误;该反应的电荷不守恒,正确反应为2SO2+H2SeO3+H2O===Se↓+2SO+4H+,C错误;CaO与SO2生成CaSO3,D错误。
典例4 A 【解析】 SO2具有还原性,可用作制溴工业中溴的吸收剂,B错误;SO2具有还原性,可用作葡萄酒的抗氧化剂,C错误;SO2具有漂白性,可用于漂白纸浆,D错误。
典例5 C 【解析】 验证SO2的漂白性应选用品红溶液,C错误。
典例6 A 【解析】 SO2+H2O2===H2SO4,H2SO4与BaCl2反应有白色沉淀生成,反应中SO2表现还原性,A错误。
考点3
[知识梳理]
知识1 sp3 四面体
知识2 硫酸分子间形成氢键
知识3
2. Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
3. MgO+H2SO4===MgSO4+H2O
4. Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O
5. BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl
知识4
白 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 褪色 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 脱水性 强氧化性
知识5
2. (1) 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2) 2SO2+O22SO3
(3) SO3+H2O===H2SO4 4. (3) 98.3%浓硫酸
知识6 1. 稀盐酸 BaCl2溶液
2. 稀盐酸 排除CO、SO、Ag+等的干扰
[典题悟法]
典例7 C 【解析】 浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖脱水炭化,A正确;C与浓硫酸共热生成CO2、SO2气体,B正确;产生能使品红溶液褪色的气体,说明有SO2生成,S元素化合价降低,体现浓硫酸的强氧化性,C错误;该过程中,蔗糖分子参与了化学反应,化学反应伴随着化学键的断裂和生成,D正确。
典例8 B 【解析】 Cu与浓硫酸需要在加热条件下才能发生反应生成SO2,装置甲无加热装置,A错误;SO2易溶于水,不能用排水法收集,C错误;倒置漏斗浸入液面以下,无法防止倒吸,应将倒置漏斗的边缘接触液面即可,D错误。
典例9 D 【解析】 浓硫酸具有强氧化性的原因是S元素呈最高价,A错误;浓硫酸与CaF2反应制HF不是氧化还原反应,B错误;浓硫酸有吸水性,可用作干燥剂,C错误。
典例10 B 【解析】 溶液中加入盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,原溶液中可能有Ag+或SO等,A错误;BaSO3溶于盐酸,BaSO4不溶于盐酸, B正确;酸性条件下NO具有强氧化性,能将SO氧化为SO,C错误;SO、SO、CO、Mg2+等都能与Ba(OH)2溶液生成白色沉淀,D错误。
考点4
[知识梳理]
知识1 1. sp3 V形
3. (1) HS-+H2O S2-+2H2O
(2) 2S+2H2O 2SO2+2H2O 2S↓+2H2O 3S↓+2H2O S↓+2H2O S↓+2HX 2 S↓+2Fe2++2H+
S↓+SO2↑+2H2O 3 2 3S↓+2NO↑+4H2O
5 2 6H+ 5S↓+2Mn2++8H2O
4. FeS+2H+===Fe2++H2S↑
解疑释惑17
3. (1) 相邻 S↓+SO2↑+2H2O S SO2
(3) 5HSO+2MnO+H+===5SO+2Mn2++3H2O
[典题悟法]
典例11 B 【解析】 在空气中煅烧FeS2的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,A错误;FeS难溶于水,不能拆分为离子形式,C错误;表示燃烧热或与燃烧热成倍数关系的热化学方程式中,水应为液态,D错误。
典例12 B 【解析】 FeS2和O2反应不能一步生成SO3,A错误;Na2CO3无氧化性,不能将S元素由+4价氧化到+6价,C错误;H2SO4与Fe反应生成FeSO4和H2,不能生成H2S,D错误。
典例13 C 【解析】 FeS难溶于水,不拆分为离子形式,A错误;O2也能将Fe2+氧化为Fe3+,B错误;当NaOH过量时,半胱氨酸分子中的—COOH和—SH都能与NaOH反应,半胱氨酸转化为-SCH2CH(NH2)COO-,D错误。
典例14 C 【解析】 SO2通入饱和NaHCO3溶液中,产生CO2,说明酸性:H2SO3>H2CO3,但H2SO3不是S的最高价含氧酸,不能说明S的非金属性强于C,A错误;H2S+CuSO4===CuS↓+ H2SO4,因CuS难溶,该反应能发生,但不能说明H2S的酸性强于H2SO4,B错误;向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,说明HSO将H2S氧化为S,HSO具有氧化性,C正确;酸性条件下NO具有强氧化性,能将SO氧化为SO,干扰实验,D错误。
典例15 B 【解析】 酸性条件下,NO可将SO氧化为SO,会干扰实验,A错误;SO2或亚硫酸盐的漂白均是非氧化还原反应,Na2SO3使溴水褪色发生的是氧化还原反应,体现的是SO的还原性,不是漂白性,C错误;酸性条件下,SO与S2-反应生成淡黄色沉淀S,体现了SO的氧化性,不是还原性,D错误。
[质量评价]
1. D 【解析】 Hg2+和S2-生成HgS沉淀,不是氧化还原反应,A错误;浓硫酸有强氧化性,H2S有强还原性,二者能发生反应,B错误;硫黄制硫磺皂与S的颜色无关,C错误。
2. D 【解析】 工业制硫酸过程中SO2不是直接溶于水,而是在催化剂存在下,与O2化合生成SO3,再用浓硫酸吸收,A错误;SO2与CaCl2溶液不反应,B错误;Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,C错误。
3. D 【解析】 HNO3具有氧化性,S2-具有还原性,HNO3与CaS发生氧化还原反应不能生成H2S,A错误;CuS与H2SO4溶液不反应,B错误;SO2与H2O反应生成H2SO3,C错误。
4. B 【解析】 观察钾元素的焰色需透过蓝色钴玻璃,A错误;SO与S2-需在酸性条件下反应生成S沉淀,C错误;D项中直接生成MgSO3白色沉淀,无法判断SO是否水解,D错误。